Đồ án hệ thống điều hòa trên xe Toyota Vios

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành công
nghiệp ô tô của nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ. Trong những năm
gần đây lượng ô tô tham gia giao thông không ngừng tăng lên. Ngày nay ô tô
đã trở thành phương tiện đi lại thân thiện đối với người dân Việt Nam. Nhận
ra nhu cầu này, ngày càng nhiều các xí nghiệp, công ty về lắp ráp, sửa chữa,
bảo dưỡng ô tô được thành lập ở các khu công nghiệp trọng điểm cũng như
các tỉnh thành trong cả nước. Cùng với mức sống ngày một nâng cao, sự phát
triển của nền kinh tế, số lượng xe ô tô ngày càng được tiêu thụ với số lượng
lớn để đáp ứng tất cả các nhu cầu. Từ đó kéo theo là sự đòi hỏi số lượng lớn
về những cán bộ kỹ thuật hiểu biết về ô tô. Vì vậy, việc nắm rõ và hiểu biết
đầy đủ về việc sử dụng, khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa là yếu tố cần thiết và
quan trọng của một sinh viên ngành cơ khí động lực.
Sau 5 năm theo học tại trường, với sự đào tạo, dạy dỗ, và hướng dẫn của
các thầy cô trong trường nói chung và thầy cô khoa Kỹ thuật Ô tô – Máy
Động lực nói riêng, sự giúp đỡ tận tình của Ban giám hiệu nhà trường, Ban
chủ nhiệm khoa, thầy chủ nhiệm. Hôm nay, chúng em sắp kết thúc khóa học,
đã được trang bị kiến thức chuyên môn nhất định và có thể tham gia vào sản
xuất, góp một phần công sức vào việc xây dựng kinh tế đất nước.
Với tiêu chí như vậy, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, cho nên em
chọn thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu khai thác hệ thống
điều hòa không khí trên xe ô tô”. Đề tài gồm có 4 chương:
Chương 1. Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Chương 2. Điều khiển hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Chương 3. Hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Vios
Chương 4. Khai thác hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Trang bị hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một phần không thế
thiếu trên các dòng xe hiện đại. Đây là hệ thống thiết yếu đảm bảo tính tiện
SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

nghi cho nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Vì thế, nhu cầu sửa
chữa bảo dưỡng hệ thống điều hòa là vô cùng lớn. Từ đó, yêu cầu đặt ra cho
người kĩ thuật viên, kĩ sư ô tô là phải trang bị kiến thức chuyên sâu về hệ
thống điều hòa và nâng cao trình độ tay nghề sửa chữa. Nhận thấy đây là một
đề tài có ý nghĩa thực tiễn cao, em đã cố gắng tìm kiếm tài liệu, học hỏi, tích
lũy kiến thưc từ các thầy giáo, các bạn và các trang mạng về chuyên ngành,…
để hoàn thiện đề tài này.
Đề tài được hoàn thành sẽ là cơ sở giúp cho em sau này có thể tiếp cận
với những hệ thống điều hòa được trang bị trên các ô tô hiện đại. Chúng em
mong rằng đề tài sẽ góp phần nhỏ vào công tác giảng dạy trong nhà trường.
Đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên chuyên ngành ô
tô và các bạn sinh viên đang theo học các chuyên ngành khác thích tìm hiểu
về kỹ thuật ô tô.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

LỜI CẢM ƠN
Chúng em, những sinh viên năm cuối, những người sắp phải rời xa
mái trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại học Thái Nguyên thân
yêu, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong trường nói
chung và thầy cô trong khoa Kỹ thuật Ô tô – Máy Động lực nói riêng.
Trong suốt 5 năm học ngành cơ khí động lực tại trường, với sự dìu
dắt, hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của quý thầy cô, chúng em đã và đang
từng bước hoàn thiện mình hơn để trở thành những người kỹ sư, đem
bàn tay và khối óc của mình cống hiến cho xã hội.
Bên cạnh đó, với sự quan tâm, tạo điều kiện của nhà trường, của
khoa KTOT&MĐL, chúng em đã được đăng ký đề tài đồ án tốt nghiệp
và trong thời gian thực hiện đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo
tận tình của thầy giáo hướng dẫn là Thầy TS. Đỗ Tiến Dũng.
Đồ án đã hoàn thành theo đúng dự kiến. Song do khả năng còn
nhiều hạn chế, thời gian thực hiện có hạn, và vì một số lí do khách quan
nên chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận
được sự thông cảm và góp ý của quý thầy cô bộ môn và các bạn sinh
viên.
Nhân đây em cũng xin được bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc
tới các quý thầy cô trong khoa, trong bộ môn, các bạn trong lớp đã giúp
đỡ em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, ngày tháng năm 2017
Sinh viên

ĐINH XUÂN HƯNG

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG
•

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN
TRÊN Ô TÔ.
1. Các khái niệm về ô tô.
1.1 Dòng xe Sedan
Đây là dòng xe phổ biến nhất thế giới ngày nay. Sedan là loại xe có 4
cửa, có 4 chỗ ngồi hoặc hơn với thiết kế trần xe kéo dài từ trước ra sau,
có lên xuống cân đối tạo ra vùng cốp xe ở phía sau để chở hành lý, với
cách mở cốp hắt lên.
1.2 Dòng xe Hatchback
Hatchback là dòng xe thường cỡ nhỏ hoặc trung, dùng cho cá nhân hay
gia đình có thêm nhu cầu chở nhiều hành lý với thiết kế phần đuôi xe
không kéo dài thành cốp như sedan mà cắt thẳng ở hàng ghế sau, tạo
thành một cửa mới, có khả năng gập xuống tạo không gian lớn xếp đồ.
1.3 Dòng xe SUV và dòng xe Crossover
Về bản chất, SUV tức Sport Utility Vehicle – dòng xe thể thao đa dụng,
với đặc trưng rất dễ nhận biết, đó là gầm cao, hệ dẫn động 4 bánh.
Dòng xe này thường có thiết kế nam tính, đường nét đơn giản, vuông

vức, to lớn, phù hợp cho việc di chuyển đường dài hơn là sử dụng chạy
nội thành. Chính vì thế, các đường nét thiết kế ngoại thất của dòng xe
này thường vuông vức, nam tính và mạnh mẽ.
Trong khi đó, Crossover (tên đầy đủ Crossover Utility Vehicle – CUV)
là đứa con lai giữa 1 chiếc SUV đúng nghĩa và xe đô thị (thường là các
mẫu Sedan). 1 chiếc Crossover được thừa hưởng gầm cao như SUV
nhưng thiết kế rất phức tạp, màu mè hơn. Trên thực tế hiện nay, để đáp
ứng nhu cầu của khách hàng, cùng một hãng xe có thể tìm thấy cả
những mẫu SUV và Crossover, do đó các hãng thường điều chỉnh khiến
hai dòng xe này về gần nhau, đây là giải pháp linh động cho những
người sống thành thị nhưng thích phong cách SUV do đó cách gọi

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

crossover là SUV vẫn được chấp nhận.
1.4 Dòng xe Bán tải (Pick-up)
Dòng xe bán tải hay pick-up không được xếp vào “car” ở thị trường
Mỹ. Tức ám chỉ những dòng xe không nghiêng về sử dụng chở hành
khách như sedan, hatchback hay crossover. Thực tế, pick-up thường có
2 hoặc 4 cửa, cách cấu tạo tương tự SUV nhưng có thùng phía sau chở
hàng, ngăn cách riêng với khoang hành khách khiến nó trở nên đa dụng
và phù hợp với nhu cầu kinh doanh kết hợp vận tải hàng hóa. Ở Việt

Nam, phân khúc xe bán tải ngày càng thịnh hành nhờ ưu điểm đa dụng,
kiểu dáng thanh lịch như một chiếc sedan lại chở được nhiều đồ cùng
mức thuế phí rẻ hơn. Các mẫu xe bán tải nổi bật và thịnh hàng ở nước
ta phải kể đến như Ford Ranger, Mazda BT-50, Toyota Hilux…
1.5 Dòng xe Minivan hay Dòng xe MPV
Minivan hay MPV (Multi-Purpse Vehicle) xe đa dụng là mẫu xe thường
sử dụng cho gia đình, có khả năng linh động chuyển đổi giữa chở người
và chở hàng hóa. MPV thường có gầm cao hơn sedan nhưng thấp hơn
crossover hay SUV.
1.6 Dòng xe Convertible (Cabriolet)
Convertible là từ chỉ chung những mẫu coupe có khả năng mở mui
thành “mui trần” như ở Việt Nam vẫn dung với tên gọi “siêu xe”. Loại
xe này vẫn có thể đóng kín bằng mui mềm từ vải hoặc mui cứng có thể
xếp gọn khi mở nắp cốp phía sau. Tại châu Âu hay sử dụng thuật ngữ
Cabriolet, thực tế định nghĩa cũng tương tự convertible
2. Các khái niệm về Động Cơ Đốt Trong.
2.1 Quá trình công tác
Là tổng hợp tất cả biến đổi của môi chất công tác xảy ra trong xy lanh
của động cơ và trong các hệ thống gắn liền với xy lanh như hệ thống
nạp- thải.
SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

2.2 Chu trình công tác
Là tập hợp những biến đổi của môi chất công tác xảy ra bên trong xy
lanh của động cơ và diễn ra trong một chu kỳ .
2.3 Điểm chết
Là điểm mà tại đó piston đổi chiều chuyển động. Có hai điểm chết là
điểm chết trên (ĐCT) và điểm chết dưới (ĐCD).
2.4 Hành trình pistong
Là khoảng cách giữa hai điểm chết.
2.5 Kỳ
Là một phần của chu trình công tác xảy ra khi piston dịch chuyển một
hành trình.
2.6 Động cơ 2 kỳ
Là động cơ đốt trong, trong một chu trình công tác phải trải qua 2 thời
kỳ tương ứng với 2 hành trình của piston trong xi lanh, có một lần sinh
công có ích.
2.7 Động cơ 4 kỳ
Là động cơ đốt trong, trong một chu trình công tác phải trải qua 4 hành
trình dịch chuyển của piston.
2.8 Dung tích làm việc của động cơ
Là tổng thể tích làm việc của tất cả các xi lanh, do các xi lanh có thể
làm việc như nhau.
2.9 Thể tích toàn bộ của xi lanh
Là thể tích tích của phần xi lanh nằm ở phía trên pi tông khi pit tông
nằm ở ĐCD. Như vậy, thể tích toàn bộ của xi lanh chính bằng tổng của
dung tích làm việc xi lanh với thể tích buồng đốt.
2.10 Tỷ số nén
Là tỷ số giữa thể tích toàn bộ của xi lanh với thể tích buồng đốt. Tỷ số
nén cho biết thể tích của không khí ở trong xi lanh bị giảm đi bao nhiêu
SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

lần khi pit tông đi từ ĐCD tới ĐCT.
2.11 Trị số octan
Là một đại lượng quy ước dùng để đặc trưng cho tính chống kích nổ
của nhiên liệu.
3. Các thuật ngữ tiếng anh trên ô tô.
- MT (Số sàn).
- AT (Số tự động).
Riêng hộp số tự động AT phân thành 2 loại nhỏ:
DCT (Số bán tự động có cấp).
CVT (Số tự động vô cấp).
SOHC (Single Overhead Camshafts): Trục cam đơn trên đầu xi-lanh.
DOHC (Double Overhead Camshafts): Hai trục cam phía trên xi-lanh.
4 WD, 4x4 (4 Wheel drive): Dẫn động bốn bánh chủ động.
ABS (Anti-lock Brake System): Hệ thống chống bó cứng phanh tự
động.
AFL: Đèn pha mở dải chiếu sáng theo góc lái.
ARTS (Adaptive Restrain Technology System): Hệ thống điện tử kích
hoạt túi khí theo những thông số cài đặt trước tại thời điểm xảy ra va
chạm.
BA (Brake Assist): Hệ thống hỗ trợ phanh gấp.
CATS (Computer Active Technology Suspension): Hệ thống treo điện
tử tự động điều chỉnh độ cứng theo điều kiện vận hành.

CVT (Continuously Variable Transmission): Hộp số truyền động bằng
đai thang tự động biến tốc vô cấp.
I4, I6: Dạng động cơ gồm 4 hoặc 6 xi-lanh, xếp thẳng hàng.
V6, V8: Dạng động cơ gồm 6 hoặc 8 xi-lanh, xếp thành hai hàng
nghiêng, mặt cắt cụm máy hình chữ V.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

MDS (Multi Displacement System): Hệ thống dung tích xi lanh biến
thiên, cho phép động cơ vận hành với 2, 4 ,6... xi lanh tùy theo tải trọng
và tốc độ của xe.
IOE (Intake Over Exhaust): Van nạp nằm phía trên van xả.
OHV (Overhead Valves): Trục cam nằm dưới và tác động vào van qua
các tay đòn.
Supercharge: Tăng áp sử dụng máy nén khí độc lập.
Turbocharge: Tăng áp của động cơ sử dụng khí xả làm quay cánh quạt.
Turbodiesel: Động cơ diesel có thiết kế tăng áp.
VSC (Vehicle Skid Control): Hệ thống kiểm soát tình trạng trượt bánh
xe.
VVT-i (Variable Valve Timing With Intelligence): Hệ thống điều khiển
xu-páp biến thiên thông minh.
Satellite Radio: Hệ thống đài phát thanh qua vệ tinh.

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÊN Ô TÔ.
2.1. Mục đích việc điều hoà không khí.
- Điều hòa không khí điều khiển nhiệt độ trong xe. Nó hoạt động như
một máy hút ẩm có chức năng điều khiển nhiệt độ lên xuống. Điều hòa không
khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên
mặt trong của kính xe.
- Điều hòa không khí là bộ phận để:
+ Điều khiển nhiệt độ và thay đổi độ ẩm trong xe.
+ Điều khiển dòng không khí trong xe.
+ Lọc và làm sạch không khí.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.1. Điều hòa không khí.
2.1.1. Điều khiển nhiệt độ.
2.1.1.1. Bộ sưởi ấm.
Người ta dùng một két sưởi ấm như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng
không khí. Két sưởi lấy nước làm mát của động cơ đã được hâm nóng bởi
động cơ và dùng nhiệt độ này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào
xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên.

Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như là
một bộ sưởi ấm.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.2. Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm.
2.1.1.2. Hệ thống làm mát không khí.
Giàn lạnh làm việc như là một bộ trao đổi nhiệt để làm mát không khí
trước khi đưa vào trong xe. Khi bật công tắc điều hòa không khí, máy nén bắt
đầu làm việc đẩy môi chất lạnh (ga điều hòa) tới giàn lạnh. Giàn lạnh được
làm mát nhờ chất làm lạnh và sau đó nó làm mát không khí được thổi vào
trong xe từ quạt gió. Việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của
nước làm mát động cơ nhưng việc làm mát không khí hoàn toàn độc lập với
nhiệt độ nước làm mát động cơ.

Hình 2.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát không khí.
2.1.1.3. Máy hút ẩm.
Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn
và giảm xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống. Khi đi qua giàn lạnh,
không khí được làm mát. Hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và bám vào
các cánh tản nhiệt của giàn lạnh. Kết quả là độ ẩm trong xe bị giảm xuống.
Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương và được chứa trong

khay xả nước. Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe bằng một
vòi nhỏ.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.4. Nguyên lý hút ẩm.
2.1.1.4. Điều khiển nhiệt độ.
Điều hòa không khí trong ô tô điều khiển nhiệt độ bằng cách sử dụng cả
két sưởi và giàn lạnh, và bằng cách điều chỉnh vị trí cánh hòa trộn không khí
cũng như van nước. Cánh hòa trộn không khí và van nước phối hợp để chọn
ra nhiệt độ thích hợp từ các núm chọn nhiệt độ trên bảng điều khiển.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.5. Điều khiển nhiệt độ mát.

Hình 2.6. Điều khiển nhiệt độ bình thường.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.7. Điều khiển chế độ nóng.
2.1.2. Điều khiển dòng không khí trong xe.
2.1.2.1. Thông gió tự nhiên.
Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ sự chênh áp được tạo
ra do sự chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bổ áp
suất không khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động được chỉ ra trên hình
vẽ, một số nơi có áp suất dương, còn có một số nơi có áp suất âm. Như vậy
cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương (+) và cửa xả được bố trí ở
những nơi có áp suất (-).

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.8. Thông gió tự nhiên.
2.1.2.2. Thông gió cưỡng bức.
Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút
không khí đưa vào trong xe. Các cửa hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng
vị trí như hệ thống thông gió tự nhiên. Thông thường hệ thống thông gió này
được dùng chung với hệ thống thông khí khác( hệ thống điều hòa không khí
và bộ sưởi ấm).

Hình 2.9. Thông gió cưỡng bức.
2.1.3. Bộ lọc không khí.
2.1.3.1. Chức năng
Bộ lọc không khí là 1 thiết bị dùng để loại bỏ khói thuốc lá, bụi bẩn..
được đặt ở cửa hút điều hòa không khí để làm sạch không khí đưa vào trong
xe.
2.1.3.2. Cấu tạo
Bộ làm sạch không khí gồm có một quạt gió, mô tơ quạt gió, cảm biến
khói, bộ khuếch đại, điện trở và bầu lọc có cacbon hoạt tính.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.10. Cấu tạo bộ lọc.
 Nguyên lý hoạt động:
Bộ lọc không khí dùng một mô tơ quạt để lấy không khí ở trong xe và
làm sạch không khí đồng thời khử mùi nhờ than hoạt tính trong bộ lọc.
Ngoài ra một số xe có trang bị cảm biến khói để xác định khói thuốc và
tự động khởi động mô tơ quạt gió ở vị trí “HI”.

Hình 2.11. Bảng điều khiển.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

2.2. Khái quát hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.
Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng là bao gồm những
thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và
thải nhiệt ra môi trường bên ngoài.
Thiết bị lạnh ô tô bao gồm: Máy nén, thiết bị ngưng tụ, bình lọc/hút ẩm,
thiết bị giãn nở, thiết bị bay hơi và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ
thống lạnh hoạt động hiệu quả nhất.

Hình 2.12. Sơ đồ bố trí hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

2.2.1. Công dụng.
- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ôtô.
- Rút sạch chất ẩm ướt trong không khí này.
- Làm mát lạnh không khí và duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp.
- Giúp cho người ngồi trong xe và người lái xe cảm thấy thoải mái, mát
dịu khi chạy xe trên đường trong khi thời tiết nóng bức.
2.2.2. Yêu cầu.
- Không khí trong cabin phải lạnh.
- Không khí phải sạch.
- Không khí lạnh phải được lan truyền khắp cabin.
- Không khí lạnh khô (không có độ ẩm).
2.2.3 Phân theo vị trí lắp đặt.
SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

 Kiểu phía trước:
Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối
với giàn sưởi. Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt. Gió từ bên
ngoài hoặc không khí tuần hoàn bên trong được cuốn vào. Không khí đã làm
lạnh (hoặc sấy) được đưa vào bên trong.

Hình 2.13. Kiểu điều hòa phía trước.
Kiểu phía sau:

Ở kiểu này cụm điều hòa không khí đặt ở cốp sau xe. Cửa ra và cửa vào
của khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau.
Do cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có khoảng trống lớn nên điều hòa
kiểu này có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất giàn lạnh lớn và có
công suất làm lạnh dự trữ.

Hình 2.2. Kiểu điều hòa phía sau.
Kiểu kép:

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau
được đặt trong khoang hành lý. Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ
phía trước hoặc từ phía sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ
đồng đều ở mọi nơi trong xe.

Hình 2.14. Kiểu điều hòa kép.
Kiểu kép treo trần:
Kiểu này được sử dụng trong xe khách. Phía trước bên trong xe được
bố trí hệ thống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía
sau. Kiểu kép treo trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.

Hình 2.15. Kiểu điều hòa kép treo trần.
2.2.4 Phân loại theo phương pháp điều khiển.
Kiểu bằng tay:
Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ
đầu ra bằng cần gạt. Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ
quạt, điều khiển lượng gió, hướng gió.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.16. Điều khiển bằng tay (Khi trời nóng).

Hình 2.17. Điều khiển bằng tay (Khi trời lạnh).
Kiểu tự động:
Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ
điều khiển điều hòa và ECU động cơ. Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ
không khí ra và tốc độ động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên
trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua
các cảm biến tương ứng, nhằm điều khiển nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ
mong muốn.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.18. Điều khiển tự động.
2.3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa ô tô.
2.3.1. Cấu tạo chung của hệ thống.
Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng bao gồm các bộ
phận và thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm
lạnh và thải nhiệt ra môi trường bên ngoài. Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ
phận: Máy nén, thiết bị ngưng tụ (giàn nóng), bình lọc và tách ẩm, thiết bị
giãn nở (van tiết lưu), thiết bị bay hơi (giàn lạnh), và một số thiết bị khác
nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu quả nhất. Hình vẽ dưới đây
giới thiệu các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí ô tô.

Hình 2.19. Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống điều hòa trên ô tô.
A. Máy nén (lốc lạnh)
B. Bộ ngưng tụ (Giàn nóng)
C. Bộ lọc hay bình hút ẩm
D. Công tắc áp suất cao
E. Van xả phía cao áp
SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

F. Van tiết lưu (van giãn nở)
G. Bộ bốc hơi (giàn lạnh)
H. Van xả phía thấp áp

I. Bộ tiêu âm

20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

1. Sự nén

3. Sự giãn nở

2. Sự ngưng tụ

4. Sự bốc hơi

2.3.2. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa ô tô.
Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây.
+ Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và nhiệt
độ bốc hơi cao đến bộ ngưng tụ (B) hay giàn nóng ở thể hơi.
+ Tại bộ ngưng tụ (B) nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát
giàn nóng, môi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp
suất cao nhiệt độ thấp.
Trước khi qua giàn nóng
Sau khi qua giàn nóng

Nhiệt độ
Áp suất

0
Xấp xỉ 80 C Xấp xỉ 1.7MPa
Xấp xỉ 600C Xấp xỉ 1.7MPa

Trạng thái
Hơi
Lỏng

Bảng 2.1. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn nóng.
+ Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hay bộ hút
ẩm (C), tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi
ẩm và tạp chất.
+ Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng
chảy vào bộ bốc hơi (Giàn lạnh) (G), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh.
Do giảm áp nên môi chất từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.
Trước khi qua van tiết lưu
Sau khi qua van tiết lưu

Nhiệt độ
Áp suất
0
Xấp xỉ 60 C Xấp xỉ 1.7MPa
Xấp xỉ 00C Xấp xỉ 0.2 Mpa

Trạng thái
Lỏng
Hơi sương

Bảng 2.2. Trạng thái môi chất trước và sau van tiết lưu.
+ Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô,

có nghĩa là làm mát khối không khí trong cabin.
Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua giàn lạnh (Bộ bốc hơi). Tại đây
không khí bị dàn lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do
đó nhiệt độ của không khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong
SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

không khí cũng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài. Tại giàn lạnh khi môi chất ở
thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẽ trở thành môi chất ở thể hơi có nhiệt độ,
áp suất thấp.
Nhiệt độ
Trước khi qua giàn lạnh Xấp xỉ 00C
Sau khi qua giàn lạnh
30C đến 40C

Áp suất
Xấp xỉ 0.2 Mpa
Xấp xỉ 0.2 Mpa

Trạng thái
Hơi sương
Hơi

Bảng 2.3. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn lạnh.
Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy
nó sẽ lấy năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không
mất đi mà chuyển từ dạng này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng
nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên không khí lạnh. Môi chất lạnh ở thể hơi,
dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp được hồi về máy nén.
Trước khi qua máy nén
Sau khi qua máy nén

Nhiệt độ
3 C đến 40C
Xấp xỉ 800C
0

Áp suất
Xấp xỉ 0.2 Mpa
Xấp xỉ 1.7MPa

Trạng thái
Hơi
Hơi

Bảng 2.4. Trạng thái môi chất sau khi qua máy nén.
2.3.3. Vị trí lắp đặt của hệ thống điều hòa trên ô tô.
- Đối với xe du lịch diện tích trong xe nhỏ vì vậy hệ thống điều hòa được
lắp ở phía trước (táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) là đảm bảo được việc cung
cấp khí mát vào trong xe khi cần thiết.
- Đối với xe khách diện tích trong xe lớn nếu lắp hệ thống điều hòa
giống xe con thì sẽ không đảm bảo làm mát toàn bộ xe hay quá trình làm mát
sẽ kém đi nhiều. Vì vậy xe khách được lắp hệ thống điều hòa trên trần xe để

đảm bảo làm mát toàn bộ xe tạo ra cảm giác thoải mái cho hành khách trên
xe.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

Hình 2.20. Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch.

Hình 2.21. Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách.
2.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính trong hệ
thống điều hòa ô tô.
2.4.1. Máy nén.
2.4.1.1. Chức năng.
Máy nén trong hệ thống điều hòa không khí là loại máy nén đặc biệt
dùng trong kỹ thuật lạnh, hoạt động như một cái bơm để hút môi chất ở áp
suất thấp nhiệt độ thấp sinh ra ở giàn bay hơi rồi nén lên áp suất cao (100psi;

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

7÷17.5 kg/cm2) và nhiệt độ cao để đẩy vào giàn ngưng tụ, đảm bảo sự tuần
hoàn của môi chất lạnh một cách hợp lý và tăng mức độ trao đổi nhiệt của
môi chất lạnh trong hệ thống.
Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh, công suất, chất
lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu đều do máy nén
quyết định. Trong quá trình làm việc tỉ số nén vào khoảng 5÷8,1. Tỉ số này
phụ thuộc vào nhiệt độ không khí môi trường xung quanh và loại môi chất
lạnh. Có thể so sánh máy nén lạnh có tầm quan trọng giống như trái tim của
cơ thể sống. Sau khi được chuyển về trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất
thấp môi chất được nén và chuyển thành trạng thái khí ở nhiệt độ cao và áp
suất cao. Sau đó nó được chuyển tới giàn nóng.
2.4.1.2. Cấu tạo.

Hình 2.22. Kết cấu của máy nén.
2.4.1.3. Nguyên lý hoạt động.
+ Bước 1: Sự hút môi chất của máy nén: Khi piston đi từ điểm chết trên
xuống điểm chết dưới, các van hút mở ra môi chất được hút vào xy lanh công
tác và kết thúc khi piston xuống điểm chết dưới.
+ Bước 2: Sự nén của môi chất: Khi piston từ điểm chết dưới lên điểm
chết trên, van hút đóng van xả mở ra với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của
SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DŨNG

GVHD: TS. ĐỖ TIẾN

môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Quá trình kết thúc khi piston nên đến
điểm chết trên.
+ Bước 3: Khi piston nên đến điểm chết trên thì quá trình được lặp lại
như trên.
2.4.1.4. Phân loại.
Nhiều loại máy nén được sử dụng trong hệ thống điện lạnh ô tô, mỗi loại
máy nén đều có đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc khác nhau. Nhưng tất
cả các loại máy nén đều thực hiện một chức năng như nhau: Nhận hơi có áp
suất thấp từ bộ bốc hơi và chuyển thành hơi có áp suất cao bơm vào bộ ngưng
tụ.
Thời gian trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại hai piston và một
trục khuỷu, piston chuyển động tịnh tiến trong xy lanh, loại này hiện nay
không còn sử dụng nữa. Hiện nay loại đang sử dụng rộng rãi nhất là loại máy
nén piston dọc trục và máy nén quay dùng cánh trượt.
Máy nén kiểu đĩa chéo:
• Cấu tạo:
Một cặp pitong được đặt trong đĩa chéo cách nhau 1 khoảng 720 cho
máy nén 10 xylanh hay 120 0 cho máy nén 6 xylanh. Khi một phía của piston
ở hành trình nén thì piston ở phía kia ở hành trình hút.

SVTH: ĐINH XUÂN HƯNG

25